内容正文:
第8讲 化学实验仪器与基本操作
[课程标准] 1.了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。2.掌握化学实验的基本操作,能识别化学品安全使用标识。3.了解实验室一般事故的预防和处理方法。
考点一 常用化学仪器及使用
1.可加热仪器
(1)上述仪器中可直接加热的有①②③,可间接(垫石棉网)加热的有④⑤⑥⑦。
(2)上述仪器中②、③、④B、⑦的名称分别为蒸发皿、坩埚、蒸馏烧瓶、三颈烧瓶。
(3)实验室灼烧固体物质用坩埚,使用时注意把坩埚放在三脚架上的泥三角上加热,取放坩埚必须使用坩埚钳,加热完的坩埚应放在石棉网上冷却。
2.计量仪器
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
3.其他常用仪器
(1)漏斗
(2)其他
正确的打“√”,错误的打“×”。
1.量筒、容量瓶、锥形瓶都是不能加热的玻璃仪器( )
2.容量瓶、滴定管使用前均需要检漏( )
3.用蒸发皿加热蒸发浓缩溶液时,必须垫上陶土网( )
4.用托盘天平称取11.75 g食盐( )
5.滴定管的“0”刻度在上端,量筒的“0”刻度在下端( )
6.选用瓷坩埚高温熔融Na2CO3固体( )
7.可通过漏斗向酒精灯添加酒精( )
答案 1.× 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.× 7.√
题组1 仪器的选用
1.根据要求写出下列反应通常选用的反应器。
(1)较多量的金属钠与水反应(确保安全):___________________________________。
(2)铁丝在氯气中燃烧:________。
(3)灼烧氢氧化铁使之完全分解:________。
(4)用氢氧化钠溶液吸收尾气——氯气:__________________________________。
答案 (1)烧杯 (2)集气瓶 (3)坩埚 (4)烧杯
2.(2024·1月九省联考广西卷)实验室从药用植物里提取“生物碱浸膏”的下列操作中,工具或仪器选用错误的是( )
Ⅰ.切碎植物
Ⅱ.用乙醇浸出
生物碱
等
Ⅲ.去除植物残渣
Ⅳ.蒸馏浸出液得浸膏
A.铡刀
B.广口瓶
C.分液漏斗
D.蒸馏装置
解析 切碎植物时可使用铡刀,故A正确;植物碎片放入广口瓶中,加入乙醇浸出生物碱,故B正确;过滤去除植物残渣,应使用漏斗,故C错误;图D为蒸馏装置,可用于蒸馏浸出液得浸膏,故D正确。
答案 C
题组2 仪器的精确度
3.下列实验应选用哪一种测量仪器(填名称)。
(1)量取6.5 mL水:______________。
(2)量取6.50 mL盐酸:______________。
(3)量取8.50 mL氢氧化钠溶液:______________。
(4)称取6.5 g氯化钠粉末:______________。
(5)准确测定溶液的pH:______________。
(6)配制500 mL一定物质的量浓度的溶液:______________。
答案 (1)10 mL量筒 (2)酸式滴定管 (3)碱式滴定管 (4)托盘天平 (5)pH计 (6)500 mL容量瓶
4.量筒和滴定管的读数。
量筒和滴定管的构造、精确度都不同,都有不同的规格。
(1)图Ⅰ表示10 mL量筒中液面的位置,A与B、B与C刻度间相差1 mL,如果刻度A为4,量筒中液体的体积是________mL。
(2)图Ⅱ表示50 mL滴定管中液面的位置,如果液面处的读数是a,则滴定管中液体的体积________(填字母)。
A.一定等于a mL
B.一定等于(50-a)mL
C.一定大于a mL
D.一定大于(50-a)mL
答案 (1)3.2 (2)D
题组3 实验装置中仪器的辨识
5.下面列出了7个常见的实验装置图,请辨认各装置中的指定仪器的名称,并思考各仪器的作用。
(1)图1中①的名称:________,作用是____________________________________________
________________________________________________________________________。
②的名称:__________,③的作用是________。
(2)图2中④的名称:________,使用时,玻璃管的下端要插入液面以下,目的是________。⑤的名称:________,⑥的名称:________。
(3)图3中⑦仪器的名称:________,其作用是______________。
(4)图4中仪器⑧的名称:________,仪器⑨的名称:________,图5中仪器⑩的名称:________。
(5)图6中仪器⑫的名称:________,图7中仪器⑬的名称:________________,仪器⑫不能换成仪器⑬的原因是______________________________________________________。
图6中碎瓷片的作用是______________。
(6)图6、图7中的温度计的作用有何不同:_______________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)(球形)分液漏斗 向反应器中添加液体药品,并能控制加入液体的多少 锥形瓶 收集气体 (2)长颈漏斗 防止气体逸出 U形干燥管
球形干燥管 (3)漏斗 充分吸收氨气,防倒吸 (4)坩埚 泥三角 蒸发皿 (5)直形冷凝管 球形冷凝管 冷凝后的液体容易残留在球形区域内 防暴沸 (6)图6中温度计测定馏分的温度,图7中温度计测定反应体系的温度
题组4 仪器组合的创新使用
6.根据下面A~F装置,回答下列问题。
(1)用装置A收集气体,若用排空气法收集CO2,则应从________口进气;若瓶中装满饱和食盐水,收集Cl2,则应从________口进气;若用装置A除去Cl2中的少量HCl,则广口瓶中盛放______________,应从________口进气。
(2)装置E可用于贮存少量气体,若E中收集了少量H2,则排出H2的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)图中可用于测量气体体积的是________(填装置字母,下同),可用作安全瓶的是________,可接在气体制备的连续实验装置中间,用于控制气流平稳的是________。
(4)用装置F监控气体流速,从________口通入气体,根据液体中产生气泡的速率来监控通入气体的流速。
答案 (1)b a 饱和食盐水 b (2)打开止水夹,向长颈漏斗中注入适量蒸馏水 (3)C D B
(4)a
7.(2023·重庆模拟)球形干燥管是中学化学常用的一种玻璃仪器。下列有关球形干燥管的创新用途错误的是( )
选项
A
B
C
D
装置
用途
用于尾气处理,防倒吸
用于铜丝与Cl2反应,防污染
简易的天 然水净化过滤器
用Na2CO3(s)与稀硫酸反应制备CO2气体,可随制随停
解析 Na2CO3为粉末状固体,易溶于水,与稀硫酸接触后,关闭止水夹不能使固液分离,故制备CO2气体时不能随制随停,D错误。
答案 D
考点二 化学实验基本操作与安全
1.化学试剂的保存
(1)根据药品状态
(2)根据感光性
(3)根据酸碱性
2.药品的取用
取用药品
固体药品
液体药品
粉末
块状
一定量
少量
多量
一定量
使用仪器
药匙(或纸槽)
镊子
用托盘天
平称量
胶头
滴管
用试剂
瓶倾倒
用量筒、滴
定管(或移
液管)量取
(1)向容器内加固体药品
(2)向容器内加液体药品
3.物质的溶解
(1)固体的溶解
使用仪器:烧杯(或试管)、玻璃棒。
促进溶解的方法:研细、搅拌、振荡、加热等。
(2)浓硫酸的稀释
将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并不断用玻璃棒搅拌。
(3)气体的溶解
①对溶解度不大的气体,如CO2、Cl2、H2S等,用如图(a)所示装置。
②极易溶于水的气体,如HCl、NH3、SO2等,用如图(b)所示装置。
4.玻璃仪器的洗涤
(1)洗净的标准:玻璃仪器内壁附着均匀的水膜,既不聚成液滴,也不成股流下。
(2)常见残留物的洗涤(在左栏污渍与右栏洗涤剂间连线)
答案 A—a B—e C—c D—f E—d F—b
5.试纸的使用
(1)检验液体:取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用蘸有待测液的玻璃棒(或胶头滴管吸取)点在试纸的中部,观察试纸颜色变化。
(2)检验气体:一般先将试纸润湿,粘在玻璃棒的一端,并使其接近试管口,观察颜色变化。
6.实验安全常识及事故处理
(1)常见危险化学药品的标志
(2)常见实验事故的处理
实验事故
处理方法
碱液洒在皮肤上
立即用大量水冲洗,然后涂上1%的硼酸
酸液洒在皮肤上
立即用大量水冲洗,然后用3%~5% NaHCO3溶液冲洗
误食重金属盐
服用大量牛奶、蛋清或豆浆
水银洒在桌面上
尽量回收,再用硫粉覆盖
酸液溅到眼中
立即用大量水冲洗,边洗边眨眼睛
酒精在实验台上着火
用湿抹布或沙土盖灭
液溴、苯酚沾在皮肤上
立即用酒精擦洗
金属钠、钾等着火
不能用泡沫灭火器、干粉灭火器和水扑灭,要用沙土盖灭
正确的打“√”,错误的打“×”。
1.把鼻孔靠近容器口去闻气体的气味( )
2.为防止试管破裂,加热碳酸氢钠固体时,试管口应略向下倾斜( )
3.取用放在细口瓶中的液体时,取下瓶塞倒放在桌面上,倾倒液体时,瓶上的标签对着地面( )
4.少量浓硫酸溅到皮肤上,立即用稀NaOH溶液冲冼( )
5.用pH试纸检测某溶液的pH时,应先将pH试纸用蒸馏水润湿( )
6.用氢氟酸清洗做过硅酸分解实验的瓷坩埚( )
7.氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色试剂瓶中( )
8.配制氯化铁溶液时,将FeCl3溶于蒸馏水,再加入一定量的铁粉( )
答案 1.× 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.×
7.√ 8.×
题组1 常见危险化学药品标志的选择
1.(2023·海口月考)下列与实验有关的图标或安全标识不正确的是( )
A.洗手
B.易燃类物质
C.排风
D.用电
解析 该标志为腐蚀品,表示该物品具有腐蚀性,A错误;为易燃类物质图标,以提醒注意,B正确;图标为排气扇,在做制备有毒气体或易挥发物质的实验时需要用到,起到排气的作用,C正确;图标为用电标识,D正确。
答案 A
2.以下是一些常用的危险品标志,装运浓硫酸的车应贴的图标是( )
A
B
C
D
解析 图标为剧毒品,浓硫酸不是剧毒品,属于腐蚀品,A错误;浓硫酸为腐蚀品,图标为腐蚀品,B正确;图标为自燃物品,浓硫酸不是自燃物品,属于腐蚀品,C错误;图标为易燃液体,浓硫酸不是易燃液体,属于腐蚀品,D错误。
答案 B
题组2 药品、试剂的存放
3.实验室保存下列试剂,其中保存方法和理由描述都正确的是( )
选项
试剂
保存方法
理由
A
钠
保存在煤油中
防止与空气中水、氧气接触发生反应
B
液溴
密封保存在细口瓶中
防止升华
C
浓硝酸
密封保存在铁质容器中
避免见光分解
D
烧碱
存放在带有磨口玻璃塞的广口瓶中
防止与空气中氧气接触被氧化
解析 B项,液溴为防止挥发,放在棕色细口瓶中,错误;C项,浓硝酸放在棕色细口瓶中,错误;D项,烧碱放在带橡皮塞的试剂瓶中,错误。
答案 A
4.(2023·沧州高三期末)在实验室中,下列试剂配制和保存方法正确的是( )
①将盛有H2O2与乙醇的试剂瓶保存于同一个药品橱中
②配制Na2S溶液时加入少量H2S防止水解
③HF溶液保存在塑料瓶中
④AgNO3固体保存在棕色试剂瓶内
⑤KMnO4固体密封保存在棕色广口瓶中
A.①③④ B.②③⑤
C.①②③④ D.③④⑤
解析 ①过氧化氢具有强氧化性,乙醇具有还原性,不能保存于同一个药品橱中,错误;②Na2S水解显碱性,配制Na2S溶液时加入少量氢氧化钠防止水解,错误;③HF能与玻璃中的SiO2反应而腐蚀玻璃,故HF溶液不能保存在玻璃瓶中,而应该保存在塑料瓶中,正确;④已知AgNO3见光易分解,故AgNO3固体保存在棕色试剂瓶内避光保存,正确;⑤固体应该放在广口瓶中,KMnO4固体具有强氧化性,密封保存在棕色广口瓶中,正确;故选D。
答案 D
题组3 实验安全与事故处理
5.(2024·海口模拟)在化学实验中,具有安全和环保意识是重要的科学素养。下列说法不正确的是( )
A.把固体颗粒放入试管时,使固体颗粒缓缓沿试管壁滑下
B.汞不小心洒落到地面上,打开排气扇即可
C.KClO3、Na2O2等固体不能随便丢弃
D.点燃甲烷前,先进行验纯操作
解析 汞不小心洒落到地面上,根据Hg能够与S在常温下反应产生HgS的性质,应立即撒上硫粉,并打开排气扇,以降低室内空气中汞蒸气的含量,以免引起重金属中毒,B错误;故选B。
答案 B
6.(2023·福州月考)下列意外事故的处理方法中错误的是( )
A.不慎将苯酚沾到皮肤上,立即用乙醇冲洗再用水冲洗
B.不慎将浓硫酸沾到皮肤上,立即用大量水冲洗后再涂抹纯碱溶液
C.不慎将烧碱溶液沾到皮肤上,立即用大量水冲洗后再涂抹硼酸溶液
D.不慎被玻璃管扎破手指,可涂抹氯化铁溶液止血
解析 皮肤上沾有少量浓硫酸,要先用大量水冲洗后再涂抹小苏打溶液而不是纯碱,因为纯碱溶液碱性较强,具有较强的腐蚀性,B错误;故选B。
答案 B
7.安全是顺利进行实验及避免伤害的保障。下列实验操作正确但不是从实验安全角度考虑的是( )
A.操作①:使用稍浸入液面下的倒扣漏斗检验氢气的纯度
B.操作②:使用CCl4萃取溴水中的溴时,振荡后需打开活塞使漏斗内气体放出
C.操作③:吸收氨气或氯化氢气体并防止倒吸
D.操作④:用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立,检查容量瓶是否漏水
解析 A项,由于连通氢气发生装置的导管在液面以下,燃烧的氢气在液面上,所以该装置可以防止点燃不纯氢气时发生爆炸,该操作是从安全角度考虑的,错误;B项,打开活塞使漏斗内气体放出以防止分液漏斗内压强过大引起危险,该操作是从安全角度考虑的,错误;C项,水层在下层不能防止倒吸,应该使用四氯化碳和水,该操作不正确,错误;D项,检查容量瓶是否漏水操作正确,但这不是从实验安全角度考虑的,正确。
答案 D
1.答题模板
装置形成封闭体系→操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)→描述现象→得出结论。
2.答题关键词
(1)微热法检查:封闭、微热、气泡、水柱。
(2)液差(封)法检查:封闭、液差。
3.检查较复杂的实验装置气密性时,可分段检查,方法多是常用方法的组合
1.检查装置气密性的基本思路是使装置内外压强不等,观察气泡或液面变化。
(1)微热法:如图a。用酒精灯微热或用手捂热试管,导管口________,停止加热或松开手后导管内__________,证明装置不漏气。
(2)液差法:如图b、c。连接好仪器,b中夹紧弹簧夹,从长颈漏斗中注入适量水,使b中长颈漏斗中的液面________锥形瓶中的液面,静置,若__________________,证明装置不漏气。c中,从乙管加入适量水,使乙管液面____________________甲管液面,静置,若液面________,证明装置不漏气。
(3)滴液法:如图d。向分液漏斗中注入适量水,夹紧弹簧夹,打开分液漏斗活塞,水在下端形成一段水柱,如果________________________________,则证明装置气密性良好。
(4)抽气(吹气)法:如图e、f。e中关闭分液漏斗的活塞,轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞,一段时间后,活塞____________________________,证明装置的气密性良好。f中打开弹簧夹,向导管口吹气,如果长颈漏斗中的液面________,且停止吹气后,夹上弹簧夹,长颈漏斗液面________,则证明装置的气密性良好。(液差法的拓展)
答案 (1)产生气泡 形成一段水柱
(2)高于 液面位置保持不变 高于 位置保持不变
(3)一段时间后,水柱的水位不会下降
(4)能回到原来的位置 上升 保持稳定
2.为检查如图所示某有机合成装置的气密性,甲、乙两位同学进行以下操作和方法设计。
(1)甲同学认为,用微热法便可检验其气密性是否良好。经检验他的方案可行。则甲同学检验装置气密性的操作方法、现象和结论是________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)乙同学认为只需关闭止水夹a,打开b的玻璃活塞,观察液体能否顺利滴下便可检验其气密性是否良好。乙同学的方案可行吗?________,并解释原因:___________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________。
答案 (1)将e导管浸入水中,关闭b的活塞,打开止水夹a,微热d,若e的导管口有气泡冒出,冷却至室温后,在e中形成一段高于水面且稳定的水柱,证明气密性良好
(2)不可行 无论装置是否漏气,b中的液体均能顺利滴下
1.(2022·湖南卷)化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作符合规范的是( )
A.碱式滴定管
排气泡
B.溶液加热
C.试剂存放
D.溶液滴加
解析 碱式滴定管排气泡时,把橡皮管向上弯曲,出口上斜,轻轻挤压玻璃珠附近的橡皮管可以使溶液从尖嘴涌出,气泡即可随之排出,A符合规范;用试管加热溶液时,试管夹应夹在距离管口的处,B不符合规范;实验室中,盐酸和NaOH要分开存放,有机物和无机物要分开存放,C不符合规范;用滴管滴加溶液时,滴管不能伸入试管内部,应悬空滴加,D不符合规范。
答案 A
2.(2023·湖南卷)下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是( )
A.重结晶法提纯苯甲酸:①②③
B.蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4:③⑤⑥
C.浓硫酸催化乙醇制备乙烯:③⑤
D.酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度:④⑥
解析 ①为漏斗,②为球形冷凝管,③为温度计,④为酸式滴定管,⑤为蒸馏烧瓶,⑥为锥形瓶,重结晶法提纯苯甲酸时不用仪器②,A项错误;蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4时,用到仪器③⑤⑥,B项正确;浓硫酸催化乙醇制备乙烯实验中,需迅速升温至170 ℃,用到仪器③⑤,C项正确;酸碱中和滴定法测定NaOH溶液浓度,用到仪器④⑥,D项正确。
答案 A
3.(2022·山东卷)下列试剂实验室保存方法错误的是( )
A.浓硝酸保存在棕色细口瓶中
B.氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中
C.四氯化碳保存在广口塑料瓶中
D.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
解析 由于浓硝酸见光易分解,故浓硝酸需保存在棕色细口瓶中避光保存,A正确;氢氧化钠固体能与玻璃中的SiO2反应,故氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中,B正确;四氯化碳是一种有机溶剂,易挥发,且能够溶解塑料,故其不能保存在广口塑料瓶中,应该保存在细口玻璃瓶中,C错误;高锰酸钾固体受热后易分解,故需在棕色广口瓶中、阴冷处密封保存,D正确。
答案 C
4.(2023·山东卷)实验室安全至关重要,下列实验室事故处理方法错误的是( )
A.眼睛溅进酸液,先用大量水冲洗,再用饱和碳酸钠溶液冲洗
B.皮肤溅上碱液,先用大量水冲洗,再用2%的硼酸溶液冲洗
C.电器起火,先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火
D.活泼金属燃烧起火,用灭火毯(石棉布)灭火
解析 眼睛溅进酸液,用大量水冲洗后,立即送医院诊治,A错误。
答案 A
学科网(北京)股份有限公司
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